一种基于矩阵束法的超低频振荡辨识方法技术

本发明专利技术公开了一种基于矩阵束法的超低频振荡辨识方法，属于稳定控制技术领域，目的在于是针对异步联网后出现的超低频振荡现象，提供一种设计合理、分析准确的超低频振荡模态辨识方法。本发明专利技术通过采样序列构造Hankel矩阵并对其进行奇异分解，通过设定阈值得到最大模态数，并基于主成分分析定阶对矩阵束算法进行了改进，最终实现超低频振荡模态的辨识。本发明专利技术的实施例结果证明了所提的基于主成分分析定阶的改进矩阵束算法对广域系统超低频振荡信号辨识的有效性和可行性，有效解决了异步联网场景下的超低频振荡严重威胁电网的安全稳定运行问题。

An Ultra-Low Frequency Oscillation Identification Method Based on Matrix Beam Method

The invention discloses an ultra-low frequency oscillation identification method based on matrix beam method, which belongs to the field of stability control technology. The purpose is to provide a reasonably designed and accurately analyzed ultra-low frequency oscillation mode identification method for the ultra-low frequency oscillation phenomenon after asynchronous interconnection. The Hankel matrix is constructed by sampling sequence and singularly decomposed. The maximum modal number is obtained by setting a threshold. The matrix beam algorithm is improved based on principal component analysis to determine the order. Finally, the identification of ultra-low frequency oscillation modes is realized. The results of the embodiments of the present invention prove the effectiveness and feasibility of the improved matrix beam algorithm based on principal component analysis to identify ultra-low frequency oscillation signals in wide area systems, and effectively solve the problem of ultra-low frequency oscillation seriously threatening the safe and stable operation of power grid in the asynchronous networking scenario.

【技术实现步骤摘要】
一种基于矩阵束法的超低频振荡辨识方法
本专利技术涉及异步联网场景下的超低频振荡辨识问题，属于电力系统稳定控制

技术介绍
低频振荡长期影响着电力系统安全稳定运行，其主要是由于励磁系统快速动作以及区域电网间联系过弱引起的。通过建设直流输电线路以使区域电网间异步互联，可以增强网架结构，从而减轻超低频振荡的影响。然而2016年云南电网与南方电网主网异步联网后，云南电网内部出现了长时间、超低频的频率振荡现象。云南电网具有以下运行特点：首先，水电装机比例高，特别是迎峰度夏期间，火电开机少，网内发电以水电为主；其次，外送比例高，外送电力最大超过本省负荷需求；相对异步前云南电网的总阻尼减小，调速系统的负阻尼问题不能被忽视。由于水电调速器带来的负阻尼，以及呈现刚性负荷特性带来的负阻尼，共同造成了异步运行后云南受到超低频振荡的威胁很大。超低频振荡频率小于0.1Hz(云南电网为0.05Hz)，远低于低频振荡的频率范围。超低频振荡并不是一个新问题，早在上个世纪70年代左右，加拿大电网就已发现这个问题，并将其称为公共模式，以对应低频振荡中的本地模式和区域模式。在其他的国内、外电网实际运行中同样出现了本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于矩阵束法的超低频振荡模态辨识方法，其特征在于，方法包括以下步骤：步骤1采集数据：利用电网广域测量系统，通过相量测量单元实时同步测量电网不同地点的状态信息，并将测量得到的状态信息数据实时传送到中心数据平台。步骤2输入中心数据平台的扰动响应数据，对扰动响应数据进行预处理并初始化；步骤3定义系统响应公式；步骤4离散化系统响应公式；步骤5求解最大模态阶数m；步骤6求解振荡角频率

【技术特征摘要】
1.一种基于矩阵束法的超低频振荡模态辨识方法，其特征在于，方法包括以下步骤：步骤1采集数据：利用电网广域测量系统，通过相量测量单元实时同步测量电网不同地点的状态信息，并将测量得到的状态信息数据实时传送到中心数据平台。步骤2输入中心数据平台的扰动响应数据，对扰动响应数据进行预处理并初始化；步骤3定义系统响应公式；步骤4离散化系统响应公式；步骤5求解最大模态阶数m；步骤6求解振荡角频率步骤7求解阻尼比ξi；步骤8求解模态幅值Ri；步骤9输出超低频振荡模态的振荡角频率阻尼比ξi、模态幅值Ri辨识结果。2.根据权利要求1所述的一种基于矩阵束法的超低频振荡模态辨识方法，其特征在于，步骤3中所述系统响应公式为：式中，y(t)为实际观测到的包括噪声的信号；y0(t)为系统的真实值；n表示模态指数函数的个数。ε(t)为噪声信号，假设噪声为白噪声，方差为σ，即ε(t)～N(0,σ)；为振荡模态；ξi、ωni分别为第i个振荡模态的阻尼比和无阻尼振荡角频率；Ri为第i个振荡模态的幅值。3.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建新，谢惠藩，姚海成，雷傲宇，王波，马恒瑞，
申请(专利权)人：中国南方电网有限责任公司，武汉大学，
类型：发明
国别省市：广东,44